Investigadores de Chile y Estados Unidos estudiaron las bases moleculares de plantas que crecen en el desierto de Atacama

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Estudio de los mecanismos por los cuales plantas endémicas sobreviven a las adversas condiciones del desierto de atacama, podría ser utilizado para que los cultivos enfrenten las condiciones extremas de cambio climático proyectadas para los próximos 100 años

Fotografía Melissa Aguilar.

Lorenzo Palma, Ciencia en Chile.- Durante 10 años, un grupo de especialistas se ha enfocado en estudiar las plantas del desierto de Atacama. Durante este periodo se ha caracterizado el ambiente, suelo y flora presente en uno de los lugares más áridos del mundo. El desierto de Atacama, es un lugar con altos niveles de radiación solar, importantes oscilaciones diarias de temperaturas, suelos pobres en nutrientes y escasa precipitación, condiciones que lo han transformado en un verdadero laboratorio natural, ya que las plantas endémicas del desierto han sobrevivido y colonizado este ambiente por millones de años.

Justamente es lo que el Dr. Rodrigo Gutiérrez, director alterno del Instituto Milenio de Biología Integrativa (iBio) e investigador del Centro FONDAP de Regulación del Genoma, comentó: “Pese todas las características mencionadas del desierto de Atacama, existe una diversidad de vida microbiana, vegetal y animal, que no deja de sorprender. Es justamente en esta investigación que se realizó un análisis filogenético de 32 especies de plantas presentes en el lugar”.

En este laboratorio natural caracterizamos el clima, el suelo, la diversidad de plantas y microorganismos asociados a estas, en 22 sitios, cada 100 metros de altitud, en un transecto que va desde el desierto absoluto cercano a Talabre y hasta el límite con la Laguna Lejia, durante un periodo de 10 años”, explicó el académico de la Universidad Católica. Detallando que además cuantificaron durante este periodo las precipitaciones, la cantidad de nutrientes en el suelo, la oscilación de temperatura y el pH. Características que ayudarían a prospectar adaptación de plantas en los futuros escenarios de sequía para los próximos 100 años.

Los resultados se publicarán esta semana en la prestigiosa revista académica, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS). En ella dan a conocer antecedentes sobre las especies nativas estudiadas y cómo estas plantas han modificado su respuesta al estrés, mejorando su metabolismo, la producción de energía, e incluso han establecido relaciones con bacterias benéficas  en sus raíces para aumentar la captación de nutrientes, todo esto para adaptarse mejor al ambiente.

Fotografía Melissa Aguilar.

El equipo de investigación monitoreó el ambiente a 3060 y 4090 msnm, Transecto Talabre-Lejía en Atacama. Con el uso de pluviómetros, sensores de aire y temperatura, se registró detalladamente cada día, durante varios años el clima del transecto estudiado.

Sobre las plantas utilizadas, el Dr. Gutiérrez explica que se recolectaron 32 especies de plantas, representativas de las especies más dominantes del desierto, estas plantas cubren un 83% de la cobertura dominante del desierto.

La mayoría de las especies de plantas que caracterizamos en este estudio no se han estudiado antes. Como algunas plantas de Atacama están estrechamente relacionadas con cultivos básicos, estos genes candidatos representan una mina de oro genética para futuras estrategias que permitan aumentar la resiliencia de los cultivos para enfrentar el cambio climático”, concluyó el sub director de iBio.

 En este estudio participó también la Dra. Gloria  Coruzzi, quien lideró el análisis de 1.686.950 secuencias de proteínas en 70 taxones incluido el análisis en una supermatriz de 8.599.764 aminoácidos. El análisis filogenético fue un esfuerzo en conjunto de investigadores de la Universidad de Nueva York, la Pontificia universidad católica de Chile y el Museo Americano de Historia Natural. “Estos análisis nos permiten identificar los factores genéticos compartidos con otras plantas, así como los específicos de las plantas nativas del desierto de Atacama. Entender estas adaptaciones que las plantas han desarrollado frente al entorno hostil del desierto de Atacama, posee una potencial relevancia para la ingeniería y manejo de cultivos que puedan prosperar en entornos marginales” comentó Coruzzi.

Cabe destacar que el trabajo fue dirigido por el Dr. Rodrigo A. Gutiérrez (P. Universidad Católica de Chile) y la Dra. Gloria Coruzzi (Universidad de Nueva York, NYU) y fue posible gracias a la experiencia combinada del Ecólogo del Desierto de Atacama Dr. Claudio Latorre (P. Universidad Católica de Chile), el microbiólogo Dr. Mauricio González (U. de Chile) y los científicos Dr. Gil Eshel de NYU, Dr. Viviana Araus de la PUC, Dr. Robert DeSalle del Museo Americano de Historia Natural (AMNH) y el Dr. Dennis Stevenson del Jardín Botánico de Nueva York (NYBG).

El paper en el siguiente link: https://www.pnas.org/content/118/46/e2101177118